2021-02-22
1864年，英国物理学家麦克斯韦在论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论，在前人研究的基础上，建立了完整的电磁波理论，指出了电磁波的存在。在1886年至1888年间，德国物理学家赫兹首先通过试验验证了麦克斯韦的理论。他证明了无线电辐射具有波的特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，即波动方程。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更开创了无线电技术的新纪元。1893年，美籍科学家尼古拉·特斯拉首次公开展示了无线电通信。1906年，雷吉纳德·菲森登采用外差法实现了历史上首次无线电广播。
第一次世界大战期间，无线电使得战地部队间能够快速地通信，从而加快了战事。但是，无线电信息可以被敌方截获，从而导致战报信息泄漏。第二次世界大战开始前，出现了早期的电视和雷达，在二战时可以传送加密情报。1945年二战结束，无线电发展迎来了和平的发展时期。1947年，国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）成为联合国的一个专门机构，无线电的发展更上了一个台阶。
由于受到电子元器件的限制，早期的无线电通信只能使用20kHz到30MHz的短波频率。20世纪60年代后，通信频率扩展到150MHz和400MHz，传输的质量也越来越高。同时由于晶体管的出现，移动电台开始向小型化发展。1978年，加拿大的实验者开始了分组数据交换通信技术实验。个人电脑与无线电的结合，点燃了人们对分组数据交换通信和其他数据通信的狂热追求。
此时，集成电路技术、微型计算机和微处理器的快速发展，使得美国、日本等国家纷纷研制出陆地移动电话系统。无线电移动通信系统真正地进入了个人领域，比如美国的AMPS（Advanced Mobile Phone System）系统，英国的TACS（Total Access Communications System）系统，北欧的NMT（Nordic Mobile Telephony）系统等等，这些系统均先后投入商用。专用移动无线电话系统也开始广泛用于公安、消防、出租汽车、新闻、调度等领域。这时，移动通信逐步走进了人们的日常生活，并开始向小型化、便捷化以及个人化发展。1979年改革开放以后，中国开始建设国家层面的微波干线中继传输网络，用以服务改革开放的经济建设大潮。
模拟无线电通信增加了信息处理的难度，同时也降低了通信效率，因此制约了无线电的发展。20世纪80年代中期，数字化革命开始了，无线电通信也进入了数字化时期。1983年，数字无线电爱好者欧文·夏洛特在太空中进行了近300次的短波数字无线电通信联络。
微电子学是信息领域的重要基础学科，是研究并实现信息获取、传输、储存、处理和输出的科学，是研究信息载体的科学，构成了信息科学的基石。微电子学包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容，涉及了固体物理学、统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试与加工等多个领域。
微电子技术发展的理论基础是19世纪末到20世纪30年代期间建立起来的现代物理学。这期间的重要发现包括1895年德国科学家伦琴发现的X射线、1986年贝克勒尔发现放射性、1897年英国科学家汤姆孙发现电子、1898年居里夫人发现镭、1900年普朗克建立量子论、1905年和1915年爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论等。正是这一系列的发明和发现揭示了微观世界的基本规律，促进了海森堡、薛定谔等建立起量子力学的理论体系，为现代电子信息技术革命奠定了理论基础。
微电子技术在80年代得到迅猛发展。以存储器为例，从1970年到1983年，13年间集成度提高了1000倍，其单位价格由1970年的2美分，到1984年只需0.005美分，14年间降价400倍。这在各类工业产品中都是仅见的。微电子技术的发展对当代社会的影响广泛而深远。首先表现在它促进了电子计算机的发展。微电子技术出现后，微型计算机、微处理器等应运而生，而微型计算机和微处理器等的出现，使计算机在各行各业得以应用。自1971年出现微型机以来到80年代中期，已经换了四代，产量也由1980年的54万台增至80年代中期的1000多万台。与此相应，计算机的价格也大为下降。以1962年每秒运算70万次的中型机为例，当时售价为120万美元，到80年代中期,同样功能的微型机只要5000美元。使用上的灵活、方便，价格上的低廉为电子计算机的普及创造了条件。其次微电子技术的出现促成了机械电子学（俗称机电一体化）的产生，而机电一体化产品的出现将引起机械工业的革命。这对各生产行业的自动化都有着深而广的影响。例如，出现了数控机床、加工中心、柔性制造系统、智能仪表、机器人、自动化汽车与机车等。甚至农业也会由于微电子技术的应用而开始实现自动化。
微电子技术的出现还引起商品结构的变化。例如，只用一块电路的电子钟在80年代中期已占世界钟表产量的70％。以微电子技术装备的袖珍计算机、家用微型计算机、收录机、录相机、数字式电话交换机等大量出现，甚至某些传统耐用消费品如电冰箱、洗衣机、缝纫机、照相机等采用了微电子技术后，增加了自动化功能，使产品增值，销量大增。此外，在科研工程部门、医疗部门、商业服务性行业、办公室工作等领域也由于采用微电子技术而实现自动化。据统计，微电子技术的应用已有2500余种。美国、日本、联邦德国等发达国家其国民生产总值的58％与微电子技术有关。日本科学与经济会调查表明，80年代初日本有36％的企业由于采用了微电子技术，生产率提高了11％。
微电子学与其他学科结合诞生出了一系列新的交叉学科，例如它与机械、光学的结合导致了微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）的出现。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统，它涉及微电子、材料、力学、化学、机械学等诸多学科领域。MEMS具有微型化、集成化、性能优良、精度高、可批量生产等特点，可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪以来，MEMS从实验室逐步走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生了重大影响。
国际互联网（Internetwork，简称internet），又称因特网，是利用通信设备和线路将全世界上不同地理位置的、功能相对独立的数以千万计的计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享和信息交换的数据通信网。Internet是全球性的网络，是一种公用信息的载体，是大众传媒的一种，具有快捷性、普及性的特点，是现今最流行、最受欢迎的传媒之一。
因特网最早起源于1969年美国国防部高级研究计划署（Defence Advanced Research Projects Agency，DARPA）建设的军用网阿帕网络（Advanced research project agency, ARPAnet），该网是现代计算机网络诞生的标志，奠定了因特网存在和发展的基础。
1986年，美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）建立了按地区划分的计算机广域网NSFnet，将这些地区的网络和超级计算机中心互联起来。1990年，NSFnet取代ARPAnet成为因特网的主干网。NSFnet利用了在ARPAnet中已证明是非常成功的TCP/IP技术，准许各大学、政府或私人科研机构的网络加入，使因特网向全社会开放，而不仅供计算机研究人员和政府机构使用。
随后因特网的发展引起了商家的极大兴趣。1990年，由Merit，IBM和MCI公司组建了一个高级网络服务公司ANS（Advanced Network & Science Inc.），建立了ANSnet，该网成为了因特网的另一个主干网。ANSnet全部归ANS公司所有，这使得因特网开始走向商业化。商家很快发现了因特网在通信、资料检索、客户服务等方面的潜力，世界各地的企业纷纷加入，带来了因特网发展史上的一个新的飞跃。
因特网在中国的发展历程分为三个阶段：
1986－1993年的研究试验阶段：中国一些科研部门和高等院校开始研究因特网并开展了科研课题和科技合作工作，这个阶段的网络应用仅限于少数高等院校、研究机构内的电子邮件服务；
1994-1996年的起步阶段：1994年，中关村地区教育与科研示范网络工程进入互联网，实现了和因特网的TCP/IP连接，开通了因特网全功能服务，从此中国被国际上正式承认为有互联网的国家。1995年全面开展因特网业务标志着中国进入因特网时代；
1997年至今的快速增长阶段：1997年以后，国内互联网用户数基本保持每半年翻一番的增长速度。
近年来，随着个人计算机、计算机网络的普及，因特网对人们生活方式的影响越来越大，并将继续在各领域发挥其影响。随着传感器技术、微机电系统技术、无线通信技术和分布式信息处理技术的飞速发展，20世纪90年代末研究学者们正式提出无线传感器网络技术（Wireless Sensor Network，WSN）。
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并上报给用户。
无线传感器网络的产生最早可以追溯到二十世纪70年代越战时期使用的传统的传感器系统。当时美越双方在“胡志明小道”进行战斗，美军投放了2万多个“热带树”，其本质是由震动和声响传感器组成的系统，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。
二十世纪80年代至90年代间，美军研制成功了远程战场传感器系统，这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。
21世纪开始，传感器网络技术的发展重点在于网络传输自组织、节点设计低功耗。除了应用于情报部门反恐活动以外，在其它领域也获得了很好的应用。2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，无线传感器网络被列为第一。同年，美国《商业周刊》发表文章指出无线传感器网络将是未来四大高新技术产业之一。2005年世界经济论坛《2005全球议程》发表《智能传感器网络如何拯救地球》。2008年美国《福布斯》指出未来的无线传感器网络比现在的因特网大得多，无线传感器网络正由高科技概念逐步走向大规模应用，掀起继计算机、因特网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
无线传感器网络可作为末梢感知网，与宽带接入、蜂窝、互联网等结合，极大地扩展现有网络中物与物、物与人互联的全新业务模式，即具有俗称“物联网”（Internet of Things，IoT）的明显特征。物联网技术提出的设想是把传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，通过无线网络普遍连接起来，并通过计算终端设备和云计算将整个网络整合起来，实现人类与物理世界的交互。无线传感器网络作为物联网技术的重要组成部分，将很大程度上承担物联网概念中物理世界感知的功能。
物联网在国外被誉为“危机时代的救世主”，在当前经济危机尚未完全消退的时期，许多发达国家将物联网视为新的经济增长点。物联网的概念首先出现在比尔·盖茨于1995年所著的《未来之路》一书中，但在当时受到无线网络、硬件和传感装置发展的限制，“物联网”这个名词是在1999年被麻省理工学院自动识别实验室提出。2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会（world summit on information society, WSIS）上，国际电信联盟（International telecommunication union, ITU）发布了《ITU互联网报告2005:物联网》，正式将物联网称为“Internet of things”，对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任何物体之间互联（anytime、anyplace、anythings connection），无所不在的网络（ubiquitous networks）和无所不在的计算（ubiquitous computing）的发展愿景。这份报告说明，物联网的时代将要到来，所有物体都可以通过互联网相互联系。
近年来，各个国家都致力于物联网的研究。2002年，韩国首先提出e－Korea的电子韩国战略；两年后，日本提出“u－Japan”的物联网战略计划；2008年底，美国政府也采用了IBM的“智慧地球”战略。2009年8月，“感知中国”的计划也被温家宝总理正式提出，这标志着物联网的发展和研究正式被我国提上日程。美国权威咨询机构forrester预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30：1，“物联网”将成为下一个万亿级的通信业务。据预测，到2035年前后，我国的无线传感器网络终端将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在，这就是物联网中智能设备的规模效应。
（何为）
参考文献
1. 1991，PBS空中帝国：无线电发展史，Empire of the Air-The Men Who Made Radio, [DVDRip]，美国
2. 龚萍，2010，无线中继协作系统关键技术的研究，北京邮电大学博士论文，北京
3. 孙秀平，2002，微电子技术及其发展，现代物理知识，（3）：6-8
4. 王晓袁，2008，片上网络系统模型，西安电子科技大学硕士论文，西安
5. 王淑华，2011，MEMS传感器现状及应用，微纳电子技术，48（8）：516-522
6. 方锦清，2007，网络科学的诞生与发展前景，广西师范大学学报，25（3）：2-6
7. 高新民，2013, 2012年中国互联网产业发展综述，互联网天地，（1）：1-4
8. 屈剑锋，2009，无线传感器网络数据融合与目标跟踪研究及其应用，重庆大学
9. 姬翔，2012，物联网发展背景及优势分析，产业与科技论坛，（14）：17-18
10. 郎为民，王逢东，2011，全球物联网的发展现状，电信快报，（4）：3-6
11. 王营冠，王智，2012，无线传感器网络，电子工业出版社，北京
12. 高卉，2013，基于蜂窝网辅助的无线传感器网络快速切换技术研究，安徽大学
13. http://www.chinabaike.com/article/316/477/2007/20070607126165.html
